一种半主动座椅悬架的设计及其多维减振研究

发布时间：2021-08-22 00:49

　　随着人们对汽车乘坐舒适性的要求越来越高,如何通过新型座椅悬架进一步改善座椅的减振性能越来越受到研究人员的重视。在对国内外现有的座椅悬架及有关研究的分析基础上,从汽车座椅的减振需求出发,提出了基于一种新型三自由度张拉整体式并联机构的多维半主动座椅悬架构型及相应的控制策略,并通过仿真试验对其减振性能进行了验证。首先,基于座椅减振需求构造出三自由度张拉整体式并联机构作为多维半主动座椅悬架主体机构。依据车辆座椅悬架的尺寸参考范围及弹性支腿的运动/力传递性能指标确定座椅悬架主体机构的主要构型尺寸,计算了多维座椅悬架主体机构的工作空间及速度映射关系。其次,基于虚功原理推导出多维座椅悬架被动减振主体部分的关节刚度矩阵与机构上平台运动刚度矩阵之间的映射关系,并分析了被动减振主体机构的刚度特性。分析了多维座椅悬架主体机构的驱动支链与约束支链关节之间的运动学映射和力映射关系,在此基础上建立人-座椅-车身简化模型的动力学模型。再次,利用被动减振主体机构虚拟样机研究了弹性支腿中弹簧刚度及阻尼元件的阻尼值对被动减振主体机构减振性能的影响,进而通过变幅值激励研究被动减振主体机构的非线性特性。对座椅悬架被动减振主体... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

固定座椅支架结构

座椅悬架系统主要有被动悬架、半主动悬架和主动悬架，其中被动座架因其具有结构简单、性能可靠等优点，获得了广泛应用。但是由于被动悬架度和阻尼不能实时调节，其对工况适应范围较小。半主动座椅悬架可以在一定内对悬架弹性元件刚度和减振器阻尼进行适应性调节，其能耗较低、可靠性高，前景广阔[4]。主动悬架通过当前路面激励的反馈信号，实时地向悬架部件提供反用力来实现对振动的衰减，相较而言其缓冲、减振效果最好，但由于结构和控般比较复杂，且需要额外提供能源，致使其在实际中的应用受到很大程度的限从当前工程应用来看，简单的座椅支架有固定支架结构和半固定支架结构两类，-1 为常用的固定式座椅支架结构，其由支架、靠背骨架及座盆骨架一体式固定而然后安装上直接与汽车底盘通过地脚螺栓固定连接[7]。图 1-2 为一种半固定式座架结构，其坐盆后端与车厢地板通过铰链铰接，而前端通过压缩弹簧在坐盆与地板之间进行弹性支承[8]。其中，图 a 为倒“V”字形半固定座椅支架，图 b 为“之”半固定座椅支架。

第 1 章 绪论高级座椅支架引入了悬挂结构。当前国内外车辆座椅悬挂结构主要是“X”形结构非线性悬架结构。典型的如德国 Grammer 公司生产的座椅悬挂系统，见图 1-3。国 Bostrum 公司座椅悬挂系统，见图 1-4。以及国内西安华泰座椅悬挂系统，如图5。其他还有很多以“X”型结构为主体，在局部结构上稍作修改或增设弹性、阻尼件的非线性座椅悬挂结构。总而言之，目前在车辆上广泛应用的被动座椅悬架多“X”型结构，鲜有其他构型的应用。作为一种典型的串联式减振结构，其特点是结简单可靠，但是只能实现沿竖直方向的减振效果。


本文编号：3356665